基于蚁群算法的输电塔结构局部优化设计 被引量：8

1

作者 张卓群 任宗栋 +2 位作者 李宏男 李宁 王稳 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2016年第1期76-82,共7页

提出了一种可同时求解结构截面、拓扑、形状和布局优化问题的基于蚁群算法的输电塔结构局部优化设计方法。在统一所有优化变量的基础上,将4类不同层次的优化问题统一为适用于蚁群算法求解的标准化旅行商问题,再采用MATLAB系统平台实现... 提出了一种可同时求解结构截面、拓扑、形状和布局优化问题的基于蚁群算法的输电塔结构局部优化设计方法。在统一所有优化变量的基础上,将4类不同层次的优化问题统一为适用于蚁群算法求解的标准化旅行商问题,再采用MATLAB系统平台实现输电塔结构的优化设计和程序化,并以某实际工程为算例对局部优化方法进行验证。结果表明:提出的方法不仅可以简单高效地求解输电塔结构塔身局部的截面、拓扑、形状和布局优化问题,而且具有非常好的实用性和通用性,有望应用于完整的输电塔结构优化设计中。 展开更多

关键词 输电塔结构 桁架结构 局部优化设计 蚁群算法 旅行商问题

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基于有限元分析高压输电塔结构的地震反应 被引量：13

2

作者 朱碧蕾 胡文悌 李春祥 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第5期161-166,共6页

输电塔结构是重要的生命线工程,对风和地震等环境荷载十分敏感。近几年,世界各地发生过多起输电塔破坏事件,给人们的生命财产和社会经济带来了巨大的损失。因此,对输电塔在风荷载和地震作用下进行更精确的分析就显得十分重要。本文采用S... 输电塔结构是重要的生命线工程,对风和地震等环境荷载十分敏感。近几年,世界各地发生过多起输电塔破坏事件,给人们的生命财产和社会经济带来了巨大的损失。因此,对输电塔在风荷载和地震作用下进行更精确的分析就显得十分重要。本文采用SAP2000有限元分析软件,使用三维模型对高压输电塔结构进行多个地震动作用下的模拟计算分析。通过对同一输电塔结构输入多种不同的地震动,研究了地震的随机性对输电塔结构地震反应的影响。经对输电塔在不同地震动作用下地震结构反应的数据处理,比较其最大应力、最小应力和变形值,获得结构的地震反应特征。进一步将数据进行拟合得数值模拟计算的离散情况,从而给出不同地震动下输电塔结构地震反应的更一般情况。 展开更多

关键词 输电塔结构 有限元分析技术 SAP2000通用软件 数值模拟计算 地震 生命线工程

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基于HHT的输电塔结构损伤识别 被引量：5

3

作者 屈成忠 连旭伟 于游江 《水电能源科学》 北大核心 2011年第1期146-147,145,共3页

基于HHT在分辨率和客观性方面的优势,提出一种新的输电塔结构损伤识别方法,在sap2000中建立模型,采用白噪声为激励信号,在主材上布置若干监测点进行信号的接收,应用经验模态分解法(EMD)分解输电塔在相同位置下发生损伤前后的响应信号,... 基于HHT在分辨率和客观性方面的优势,提出一种新的输电塔结构损伤识别方法,在sap2000中建立模型,采用白噪声为激励信号,在主材上布置若干监测点进行信号的接收,应用经验模态分解法(EMD)分解输电塔在相同位置下发生损伤前后的响应信号,得到响应信号的各阶本征模态函数,再采用波形因数量化结构响应信号的各阶固有模态函数。通过对比结构损伤前后响应信号本征模态函数的波形因数,即可直观地判断结构有无损伤。 展开更多

关键词 输电塔结构 波形因数 损伤识别 经验模态分解

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输电塔结构耐受风速的随机分析 被引量：3

4

作者 张栋 余书君 +2 位作者 范文亮 任坤 唐正奇 《广东电力》 2021年第7期102-109,共8页

目前,输电塔结构的随机分析主要集中于杆塔设计规范、杆塔构件或结构的可靠度分析,杆塔结构抗风能力的研究相对较少,且往往是设计杆塔抗风承载能力的确定性分析,关于杆塔设计规范的抗风能力水平研究基本未涉及。以现有杆塔设计规范为前... 目前,输电塔结构的随机分析主要集中于杆塔设计规范、杆塔构件或结构的可靠度分析,杆塔结构抗风能力的研究相对较少,且往往是设计杆塔抗风承载能力的确定性分析,关于杆塔设计规范的抗风能力水平研究基本未涉及。以现有杆塔设计规范为前提,综合考虑荷载和抗力的随机性,开展杆塔构件抗风极限承载力的随机分析,并结合风荷载与风速的函数关系研究了杆塔设计规范的耐受风速的概率结构,给出耐受风速平方的均值与变异系数的近似解析表达式,形成易于实现的耐受风速随机分析方法。分析表明:耐受风荷载、耐受风速的平方以及耐受风速均服从对数正态分布;耐受风荷载与耐受风速的均值都依赖于设计基本风速以及荷载效应比,其变异系数仅依赖于荷载效应比,与设计基本风速无关。 展开更多

关键词 输电塔结构 杆塔设计规范 耐受风速 随机分析 可靠度

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基于IDA的输电塔地震动强度指标与结构损伤指标研究

5

作者 黄颖婷 张齐 +2 位作者 林奇祥 谭景阳 谢礼立 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期100-110,共11页

以输电塔为研究对象,利用20条典型地震动时程,分别采用10个地震动强度指标(intensity measure,IM)和4个结构损伤指标(damage measure,DM)对输电塔进行增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)。通过双对数线性回归建立了地震动... 以输电塔为研究对象,利用20条典型地震动时程,分别采用10个地震动强度指标(intensity measure,IM)和4个结构损伤指标(damage measure,DM)对输电塔进行增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)。通过双对数线性回归建立了地震动强度指标与输电塔损伤指标的无量纲化关联模型,并对不同强度指标和损伤指标组合下关联模型的有效性、实用性和效益性进行了综合评价。结果表明:针对输电塔结构,选取有效峰值加速度(effective peak acceleration,EPA)作为IM和节间位移角(inter-story drift ration,ISDR)作为DM进行组合时,具有较好的稳定性和较高的相关性;基于输电塔结构第一阶、第二阶反应谱的Sa_(avg)^(*)在指标关联性评价中的优势与EPA、Sa(T_(1))类似,而Sv*avg指标与有效峰值速度(effective peak velocity,EPV)、第一周期谱速度(Sv(T_(1)))指标相比,增强了与DM之间的关联性;构造的E(ad)作为结构总持时内的地震动能量输入指标与所有IM指标组合时,并不受输电塔对加速度型IM更敏感从而导致加速度型IM与DM组合时关联性更强的影响。研究结果可以为进一步提高输电塔结构抗震性能评价精度提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 增量动力分析 地震动强度指标 结构损伤指标 输电塔结构 综合评价

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基于BP-Adaboost算法的输电塔-线结构整体可靠性分析 被引量：3

6

作者 陈科技 彭思思 +3 位作者 王秀龙 王涛 李茂华 李正良 《广东电力》 北大核心 2024年第5期112-120,共9页

针对传统结构可靠性分析方法的应用局限性和计算成本较大等不足,引入BP-Adaboost集成学习算法,提出一种准确高效、简单易行的输电塔线结构整体可靠性分析方法。首先,建立输电塔线结构有限元分析模型,分析结构的失效准则并推导相应的极... 针对传统结构可靠性分析方法的应用局限性和计算成本较大等不足,引入BP-Adaboost集成学习算法,提出一种准确高效、简单易行的输电塔线结构整体可靠性分析方法。首先,建立输电塔线结构有限元分析模型,分析结构的失效准则并推导相应的极限状态功能函数;然后,将BP-Adaboost集成学习算法与蒙特卡洛模拟方法相结合,建立高精度预测模型来替代分析过程复杂的有限元模型,提出基于BP-Adaboost模型的输电塔线结构整体可靠性分析方法;最后,通过数值算例对所提方法进行应用与验证,证明所提方法具有更高的精度和效率,并进一步将其应用于实际输电塔线结构工程,分析多失效模式下输电塔线结构的整体可靠性。 展开更多

关键词 输电塔线结构 整体可靠性 失效准则 BP-Adaboost 机器学习

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基于压电摩擦阻尼器的输电塔模型结构控振分析与试验研究 被引量：2

7

作者 朱军强 谷亮 +1 位作者 朱熹育 张仁猛 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2016年第3期106-111,共6页

研究了新型压电摩擦阻尼器对输电塔结构模型在地震作用下的振动控制问题。提出了一种新式的拉索-压电摩擦阻尼器减振系统,对安装有拉索-压电摩擦阻尼器减振系统的输电塔结构模型进行了振动台试验,试验中采用最优Bang-Bang半主动控制策... 研究了新型压电摩擦阻尼器对输电塔结构模型在地震作用下的振动控制问题。提出了一种新式的拉索-压电摩擦阻尼器减振系统,对安装有拉索-压电摩擦阻尼器减振系统的输电塔结构模型进行了振动台试验,试验中采用最优Bang-Bang半主动控制策略对阻尼器出力进行实时调节。对试验进行数值模拟分析,并将分析结果与试验结果进行对比,同时对结构的耗能进行了时程分析。结果表明:拉索-压电摩擦阻尼器减振系统能有效减小输电塔结构模型在地震过程中的响应;模拟与试验结果相吻合,说明了模拟结果的可靠性良好。 展开更多

关键词 新型压电摩擦阻尼器 输电塔结构 最优Bang-Bang半主动控制策略 数值模拟 振动台试验

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输电角钢塔内嵌式十二地螺上拔计算理论研究

8

作者 何松洋 鄢秀庆 +3 位作者 李正良 刘翔云 李钟 龚涛 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1406-1414,共9页

为解决输电角钢塔大荷载作用下的地螺连接问题,提出一种内嵌式十二地螺节点结构.基于刚度差异演化的塑性屈服线理论,考虑地螺位置、地螺与塔脚板刚度差异的影响,推导出上拔荷载作用下内嵌地螺与外地螺内力不均匀计算的理论公式;然后,结... 为解决输电角钢塔大荷载作用下的地螺连接问题,提出一种内嵌式十二地螺节点结构.基于刚度差异演化的塑性屈服线理论,考虑地螺位置、地螺与塔脚板刚度差异的影响,推导出上拔荷载作用下内嵌地螺与外地螺内力不均匀计算的理论公式;然后,结合24组精细化数值分析,研究不同地螺直径、地螺间距和塔脚板厚度对内、外地螺上拔内力差异的影响,并对其刚度差异修正系数进行标定;最后,通过72组数值试验验证理论公式的合理性.研究结论表明:内嵌式十二地螺结构较传统八地螺结构可以提高节点上拔承载力40%~50%;当内地螺布置在外地螺正交线上时,内、外地螺在上拔荷载作用下的内力不均匀分布系数约为1.1,且不随地螺直径和塔脚板厚度变化;当内地螺沿着对角线靠近外地螺时,内地螺内力的不均匀分布系数减小,但当塔脚板厚度增大时,不均匀分布系数会增大;考虑刚度差异演化的塔脚板塑性屈服线理论的计算结果与数值模拟结果相比,理论不均匀分布系数与数值不均匀分布系数比值的均值为1.01,变异系数为0.03. 展开更多

关键词 输电塔结构 内嵌式十二地螺 刚度演化 屈服线理论 计算理论 数值分析

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基于整体易损性的猫头型输电塔抗倒塌能力分析 被引量：1

9

作者 宋鹏彦 赵仰康 杨保卫 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期710-717,共8页

作为输电线路的主要组成部分,输电塔结构对地震作用非常敏感。本文以中国输电线路中常采用的猫头型输电塔结构为例,开展了输电塔结构整体抗地震倒塌能力分析。以某一实际单回路3个不同高度的直线塔为研究对象,基于OpenSees平台建立输电... 作为输电线路的主要组成部分,输电塔结构对地震作用非常敏感。本文以中国输电线路中常采用的猫头型输电塔结构为例,开展了输电塔结构整体抗地震倒塌能力分析。以某一实际单回路3个不同高度的直线塔为研究对象,基于OpenSees平台建立输电塔结构三维有限元模型,定义4个倒塌极限状态依据,选取20条远场地震动记录,采用增量动力分析(IDA)方法,得到4个倒塌极限状态依据下输电塔结构的倒塌点,进一步获得输电塔结构的倒塌易损性曲线及其潜在失效杆件,并评估其在不同水平设计地震作用下的倒塌裕度比。研究结果表明,猫头型输电塔的地震损伤主要集中在塔头位置;随着塔体高度的增高,猫头型输电塔抗地震倒塌能力减弱;猫头型输电塔在巨震作用下存在一定的倒塌风险。 展开更多

关键词 猫头型输电塔结构 倒塌极限状态 潜在失效杆件 抗倒塌能力 倒塌易损性

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横隔数目对猫头型输电塔抗震性能的影响

10

作者 赵仰康 王晨 宋鹏彦 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期1287-1293,共7页

输电塔是输电线路中的重要支撑结构。为了探究横隔数目对输电塔结构非线性地震响应的影响,以某一实际单回路直线塔中的猫头型输电塔为研究对象。基于OpenSees平台建立4个横隔数目不同的输电塔三维有限元模型,考虑材料和几何非线性,分析... 输电塔是输电线路中的重要支撑结构。为了探究横隔数目对输电塔结构非线性地震响应的影响,以某一实际单回路直线塔中的猫头型输电塔为研究对象。基于OpenSees平台建立4个横隔数目不同的输电塔三维有限元模型,考虑材料和几何非线性,分析猫头型输电塔的动力特性。选取20条远场地震动记录,利用非线性有限元动力分析技术,研究不同横隔数目对输电塔结构远场地震作用下的响应问题。结果表明:随着横隔数目的增加,输电塔的自振周期减小,在一定程度上增加了其抗侧刚度。在大震、巨震作用下,横隔数目的增加,输电塔结构的顶点位移减小,基底剪力增大,层间位移的影响非常小且结构的变形始终在我国现行规范范围内,未超过其限值。 展开更多

关键词 猫头型输电塔结构 横隔数目 抗震性能 时程分析

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基于点估计法的杆塔结构平均可靠度分析 被引量：9

11

作者 黄兴 田雷 +3 位作者 杨洋 廖邢军 蒲凡 李钟 《电力工程技术》 2018年第2期127-131,共5页

由于目前输电塔结构设计规范参照建筑结构规范编制,所涵盖的设计对象大多针对荷载效应比不大于3的情况。然而,输电塔自重轻,活荷载效应比普遍较高,导致其按照现有规范进行设计的构件可靠度水准降低。为了校准输电塔的可靠度水平,文中首... 由于目前输电塔结构设计规范参照建筑结构规范编制,所涵盖的设计对象大多针对荷载效应比不大于3的情况。然而,输电塔自重轻,活荷载效应比普遍较高,导致其按照现有规范进行设计的构件可靠度水准降低。为了校准输电塔的可靠度水平,文中首次尝试将荷载效应比视为随机变量,沿用点估计法的基本思想,以荷载效应比的分布为输入,得到基于荷载效应比分布的、具有统计意义的杆塔结构加权平均可靠度指标。首先,通过大量实际结构分析得到杆塔结构构件风荷载效应比的样本值,基于这些样本值进行分布拟合,得到荷载效应比的分布;其次,利用点估计法基本思想,选取荷载效应比分布的积分点,计算这些积分点处的可靠度指标,再根据各对应积分点的权重值,得到平均可靠度指标。最后,文中分别计算了不同风速下,不同线条风占比和不同结构重要性系数下的平均可靠度指标。 展开更多

关键词 输电塔杆塔结构 构件可靠度 点估计法 分布拟合 平均可靠指标

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安装复位型压电摩擦阻尼器模型结构控振试验研究 被引量：5

12

作者 展猛 王社良 +1 位作者 朱军强 朱熹育 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期45-50,共6页

设计具有复位功能的压电摩擦阻尼器,据输电塔模型结构受力及变形特点提出两种阻尼器安装方式,即杆件连接与绳索连接;对模型结构进行模拟地震振动台试验研究。基于两种阻尼器安装方式特点,建立以应变响应及速度响应为输入的模糊控制策略... 设计具有复位功能的压电摩擦阻尼器,据输电塔模型结构受力及变形特点提出两种阻尼器安装方式,即杆件连接与绳索连接;对模型结构进行模拟地震振动台试验研究。基于两种阻尼器安装方式特点,建立以应变响应及速度响应为输入的模糊控制策略;测试EL-Centro地震波作用时输电塔结构模型在无控、被动控制及模糊控制下的地震响应。结果表明,压电摩擦阻尼器能有效减小模型结构的地震峰值效应;以应变、速度响应为输入的模糊控制算法,系统简单易于实际工程操作,能据结构动力反应实时调整阻尼器的摩擦力实现对结构减振控制。 展开更多

关键词 复位功能 压电摩擦阻尼器 输电塔模型结构 振动台试验 模糊控制

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